JPH07119181A - 建設機械の作業機構駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 上部旋回体と下部走行体との間に設けられる
スイベルジョイントを通る流路を少なくして、下部走行
体に設けた多数の油圧アクチュエータの作動を制御す
る。 【構成】 上部旋回体ＵＢ側に方向切換弁５０を設け、
下部走行体ＬＲ側には、入力側に２ポートと出力側に４
ポートが設けられ、出力側の４ポートは２組の出力ポー
トを備えた第１段の流路切換弁５１が設けられ、その下
流側には、２個の流路切換弁５２ａ，５２ｂを接続した
第２段の流路切換弁組５２が配設されている。流路切換
弁には、合計８つの出力ポートを有し、これら各対の出
力ポートには油圧シリンダ４２〜４５が接続される。ス
イベルジョイント４８には、方向切換弁５０と第１段の
流路切換弁と間の２つの流路と、第１段の流路切換弁及
び第２段の流路切換弁組５２とにパイロット信号を供給
する流路との４つの流路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上部旋回体と下部走行
体とから構成され、下部走行体に複数の油圧アクチュエ
ータで作動する作業機構を設けた建設機械における作業
機構の駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】１個の油圧ポンプから供給される圧油に
よって複数の油圧アクチュエータを動作させるための油
圧回路としては、通常、図４や図５に示したものが用い
られている。図中において、１は油圧ポンプ、２は作動
油タンク、３〜６は油圧シリンダである。油圧ポンプ１
によって、油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ３
〜６の作動が制御されが、このために油圧ポンプ１と各
油圧アクチュエータ３〜６との間には、制御バルブ装置
７が介装されている。制御バルブ装置７は、油圧ポンプ
１に並列に接続した４個の方向切換弁８〜１１を備えて
いる。方向切換弁８〜１１は、それぞれ油圧アクチュエ
ータ３〜６に対して圧油の給排を行うものであって、こ
れら油圧アクチュエータ３〜６は、ロッドを伸長させる
方向と、縮小させる方向とに圧油の方向を切り換えると
共に、油圧の給排を停止させる必要があるので、３位置
に切り換えられる。

【０００３】即ち、油圧シリンダ３の作動制御を行う方
向切換弁８を例にとって説明すると、油圧シリンダ３の
ボトム室３ａを油圧ポンプ１と接続し、ロッド室３ｂを
作動油タンク２に接続すると、ロッド３ｃが伸長し、逆
にボトム室３ａを作動油タンク２と接続し、ロッド室３
ｂを油圧ポンプ１と接続すると、ロッド３ｃが縮小す
る。また、ボトム室３ａ及びロッド室３ｂ共に油圧ポン
プ１及び作動油タンク２と遮断すると、この油圧シリン
ダ３の作動が停止する。方向切換弁８はこの３位置に切
り換えるものであり、切換位置（イ）の状態では、ボト
ム室３ａが油圧ポンプ１と接続され、ロッド室３ｂが作
動油タンク２と接続される。また、切換位置（ロ）で
は、油圧ポンプ１はロッド室３ｂと、作動油タンク２は
ボトム室３ａと接続される。さらに、中立位置（ハ）で
は、油圧ポンプ１及び作動油タンク２は、ボトム室３ａ
ともロッド室３ｂとも遮断されて、油圧シリンダ３は非
作動状態となる。また、油圧シリンダ４〜６を制御する
ための方向切換弁９〜１１は、この方向切換弁８と全く
同じ構造となっている。

【０００４】以上のように構成される方向切換弁８〜１
１を制御するために、操作部が設けられる。この操作部
は、図４に示したように、油圧パイロット方式で操作す
ることが可能であり、また図５に示したように、電気信
号によって操作できるようにすることも可能である。

【０００５】まず、図４に示した油圧パイロット方式に
ついて説明すると、各油圧アクチュエータ３〜６の作動
を制御するために、操作レバー装置が設けられており、
この操作レバー装置は、４個の操作レバー１２〜１５
と、補助油圧ポンプ１６とから構成される。操作レバー
１２〜１５には、一対のパイロット配管が接続されてお
り、方向切換弁８〜１１には、その両端に油圧パイロッ
ト部が設けられると共に中立位置復帰ばねが設けられて
いる。

【０００６】そこで、油圧シリンダ３の作動を制御する
方向切換弁８を例にとって説明すると、方向切換弁８の
切換操作を行う操作レバー１２には、この方向切換弁８
の両パイロット部８ａ，８ｂに操作レバー１２からのパ
イロット配管１２ａ，１２ｂが接続されている。操作レ
バー１２の中立位置では、パイロット配管１２ａ，１２
ｂのいずれの側にも圧力が発生せず、従って復帰ばね８
ｃ，８ｃの作用によって、方向切換弁８は中立位置
（ハ）に保持される。操作レバー１２を、例えば矢印ｘ
方向に傾倒させると、補助油圧ポンプ１６からの圧油が
パイロット配管１２ａを介してパイロット部８ａに供給
されることになって、この結果方向切換弁８は切換位置
（イ）に切り換わる。また、操作レバー１２を矢印ｙ方
向に傾倒させると、補助油圧ポンプ１６からの圧油がパ
イロット配管１２ｂを介してパイロット部８ｂに供給さ
れて、方向切換弁８は切換位置（ロ）に切り換わる。

【０００７】図５に示した電気信号により方向切換弁８
〜１１の切り換え制御を行うように構成したものであっ
て、このために、操作レバー装置を構成する操作レバー
２１〜２４はその位置に応じた電気信号を出力し、この
電気信号はコントローラ２５に入力される。そして、方
向切換弁８〜１１には油圧パイロット部に代えて電磁パ
イロット部が設けられており、コントローラ２５からの
出力信号に基づいて各方向切換弁８〜１１の電磁パイロ
ット部を励磁することによって、方向切換弁８〜１１の
切換操作が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した４個の油圧ア
クチュエータの作動を制御するためには、図４で示した
油圧パイロット方式であっても、また図５に示した電気
信号方式であるにしても、４個の方向切換弁とパイロッ
トラインは８本必要とする。また、作動が制御される油
圧アクチュエータの数が増えれば、それに応じた数の方
向切換弁と、最大限油圧アクチュエータの数の２倍のパ
イロットラインを設けなければならず、このために油圧
回路を構成する部品点数が多くなる。

【０００９】以上の油圧回路は、例えば建設機械の駆動
機構として用いられるが、建設機械は、下部走行体と、
この下部走行体上に旋回可能に設置した上部旋回体とか
ら構成したものがある。ここで、下部走行体としは、そ
の走行駆動は、油圧ポンプから供給される圧油により作
動する油圧モータにより行うのが一般的である。油圧ポ
ンプは上部旋回体側に設置される関係から、この油圧ポ
ンプからの圧油を方向切換弁を介して下部走行体に設け
た油圧モータに接続する必要があり、このために下部走
行体と上部旋回体との間にはスイベルジョイントを介装
する構成としている。従って、このスイベルジョイント
には左右の走行用の油圧モータに接続される各一対の配
管、合計４個の配管が接続される。

【００１０】前述した建設機械において、下部走行体側
に作業機構を設け、この作業機構を油圧シリンダ等の油
圧アクチュエータで駆動するようにしたものがある。例
えば、図６に示したように、下部走行体３０にブレード
３１を設け、このブレード３１を作動させるようにする
場合においては、ブレード３１に、少なくともリフトシ
リンダ３２，チルトシリンダ３３及び左右のアングルシ
リンダ３４，３５を接続し、これら各シリンダ３２〜３
５を作動させるように構成する。リフトシリンダ３２は
下部走行体３０のフレームに支承されており、またチル
トシリンダ３３及びアングルシリンダ３４，３５のそれ
ぞれ一端も下部走行体３０に設けたフレーム３６に装着
されている。リフトシリンダ３２を作動させると、フレ
ーム３６と共にブレード３１が昇降し、またチルトシリ
ンダ３３を作動させると、ブレード３１がフレーム３５
に対して俯仰動作する。さらに、アングルシリンダ３
４，３５を作動させると、ブレード３１が左右に変位す
る。

【００１１】ここで、アングルシリンダ３４，３５は左
右一対設けられており、左側のアングルシリンダ３４を
伸長させ、右側のアングルシリンダ３５を縮小させる
か、または左側のアングルシリンダ３４を縮小させ、右
側のアングルシリンダ３５を伸長させるかすると、ブレ
ード３１は左右いずれかの方向に傾くようになる。そし
て、図７に示したように、ブレード３１をその全長にわ
たって一体のもので形成すると、左右両側のアングルシ
リンダ３４，３５を同時に、しかも反対方向に作動させ
る必要がある。一方、図８に示したように、ブレード３
７を中央部で２分割して、左右のブレード構成体３７
Ｒ，３７Ｌで構成して、これらブレード構成体３７Ｒ，
３７Ｌをヒンジ３８により開閉可能に連結したものがあ
り、この場合には左右のアングルシリンダ３４，３５は
個別的に動作させることができる。

【００１２】ブレードの構造が図７に示したように、全
体が一体となったブレード３１を用いる場合であれ、図
８のように、左右のブレード構成体３７Ｒ，３７Ｌを有
するブレード３７を用いる場合であれ、下部走行体３０
には４本の油圧シリンダ３２〜３５を設ける必要があ
る。このように４本の油圧シリンダを駆動するには、図
４及び図５に符号Ｊで示したように、スイベルジョイン
トには４本の油圧シリンダのボトム室及びロッド室に連
結される合計８本の配管の接続を行わなければならな
い。即ち、最低限、下部走行体における左右の走行用油
圧モータにおける各２本の配管と、ブレード３１または
３７の作動用の配管各４本、合計１２本の配管をスイベ
ルジョイントＪで接続しなければならないので、このス
イベルジョイントＪの構成が極めて複雑かつ大型化する
という問題点がある。

【００１３】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、下部走行体と上部旋
回体との間をスイベルジョイントで連結し、下部走行体
側に多数の油圧アクチュエータを設けたとしても、スイ
ベルジョイントにより接続される配管または配線の数を
少なくできるようにすることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、上部旋回体と下部走行体とを備えた建設
機械に、下部走行体側に作業機構を設け、この作業機構
を複数の油圧アクチュエータで作動させるために、上部
旋回体側には油圧源とこの油圧源に接続した方向切換弁
とを設け、また下部走行体には、一対の入力ポートと、
２組の対の出力ポートとを備え、これら入力側２ポート
を出力側のいずれかの組の出力側２ポートとを選択的に
接続する流路切換弁を設け、この流路切換弁を最上流側
の段として前記方向切換弁と接続し、その下流側には、
少なくとも１または同時に切り換わる複数個の流路切換
弁を含む弁組立体を１または複数段配置し、前記流路切
換弁及び各段の弁組立体は付勢手段によって常時は一の
切換位置に配置され、それらに供給されるパイロット信
号により他の切換位置に切り換わるようになし、最下段
の流路切換弁に前記各油圧アクチュエータを接続し、前
記方向切換弁と最上流側の流路切換弁とを結ぶ流路と、
前記各段の流路切換弁にパイロット信号を供給するため
の信号ラインとを、前記上部旋回体側と下部走行体側と
間に設けたスイベルジョイントを介して接続する構成と
したことを特徴としている。

【００１５】

【作用】圧油の流れ方向において、油圧源に近い側に方
向切換弁を設けるが、この方向切換弁は上部旋回体側に
設ける。この方向切換弁の下流側にスイベルジョイント
を介して、下部走行体側に第１段の流路切換弁を１個設
ける。この第１段の流路切換弁は、方向切換弁の出力２
ポートを一対の入力ポートとし、この一対の入力ポート
を第１の組の一対の出力ポートと、第２の組の一対の出
力ポートとに選択的に接続できる。第１段の流路切換弁
の下流側に第２段の流路切換弁を設ける。ここで、第１
段の流路切換弁は、２組の対の出力ポートを備えている
ので、第１の組及び第２の組の各出力ポートを一対の入
力ポートとして、この入力ポートが選択的に接続される
２組の対の出力ポートと選択的に接続する２個の流路切
換弁を設ける。ここで、この２個の流路切換弁は同時に
切り換わるように連結されており、従って実質的には入
力側４ポートと出力側８ポートからなる単一の流路切換
弁で構成できる。

【００１６】以上のように構成すれば、４つの組の出力
ポートができ、これら各組の出力ポートを油圧アクチュ
エータに接続すれば、１個の方向切換弁と、２段の流路
切換弁を設けることによって、４個の油圧アクチュエー
タの作動を制御できる。しかも、２段に設けた流路切換
弁は、出力側の２組のポートと選択的に接続することか
ら、これら各バルブは２位置に切り換われば良い。従っ
て、常時においては、一の切換位置となるように付勢手
段で付勢しておき、パイロット信号を供給した時に他の
切換位置に切り換わるようにする。これによって、スイ
ベルジョイントを介して接続されるパイロットラインは
２本で良くなる。この結果、方向切換弁と最上流側の流
路切換弁との間を接続する２本の流路と、２本のパイロ
ットラインの合計４本の配管とをスイベルジョイントを
介して接続することにより、下部走行体に設けられる４
個の油圧アクチュエータを駆動することができる。

【００１７】また、第２段の流路切換弁の下流側に第３
段の流路切換弁を設ければ、最大限８組の出力ポートが
できるので、８個の油圧アクチュエータの作動制御を行
うことができる。この場合には、下部走行体側のパイロ
ットラインは３本となる。さらに、第４段，第５段等、
流路切換弁の設置段数を増やせば、最大限１６個，４２
個等の油圧アクチュエータの作動制御も可能になる。そ
して、各段の弁組立体は流路切換弁だけでなく、方向切
換弁を組み合わせることも可能である。また、第２段以
降の流路切換弁はその前段の流路切換弁の全ての出力ポ
ートに接続しなければならないものではなく、例えば第
３段の流路切換弁は第２段の流路切換弁の出力側８ポー
トのうち、いずれかの組の出力ポートに接続される入力
側２ポートと、出力側４ポートとを備え、この出力側４
ポートの各対のポートに２個の油圧アクチュエータと接
続し、第２段の流路切換弁における他の３つの対の出力
ポートを３個の油圧アクチュエータと接続すれば、５個
の油圧アクチュエータの作動制御を行うことができる。
要するに、スイベルジョイントには、方向切換弁からの
２本の流路と、流路切換弁を含む弁組立体の段数に応じ
た数のパイロットラインとを接続すれば良いものとな
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１は建設機械における作業機構駆
動装置を電気信号に基づいて作動させる電磁作動方式と
したものを示す。図１において、４０は油圧ポンプ、４
１は作動油タンク、４２〜４５は油圧アクチュエータと
しての油圧シリンダである。１個の油圧ポンプ４０から
供給される圧油によって４個の油圧シリンダ４２〜４５
が駆動されるが、その作動を制御するために、油圧ポン
プ４０及び作動油タンク４１と油圧シリンダ４２〜４５
との間には、制御バルブ装置が介装されており、またこ
の制御バルブ装置の切換操作を行うために、操作装置が
設けられている。ここで、図中において、ＵＢは上部旋
回体側、ＬＲは下部走行体側を示し、また４８は上部旋
回体ＵＢと下部走行体ＬＲとの間に介装されたスイベル
ジョイントである。

【００１９】制御バルブ装置は、油圧ポンプ４０側を上
流側、油圧シリンダ４２〜４５を下流側としたときに、
最上流側に方向切換弁５０が設けられている。この方向
切換弁５０は、油圧ポンプ４０からの圧油の供給配管
と、作動油タンク４１への戻り配管とが接続された２つ
の入力ポートを出力側の２つのポートに切り換え接続す
るものである。方向切換弁５０の下流側には第１段の流
路切換弁５１が設けられている。ここで、油圧ポンプ４
０，作動油タンク４１及び方向切換弁５０はいずれも上
部旋回体ＵＢ側に設けられ、下部走行体ＬＲ側に配置さ
れており、方向切換弁５０と流路切換弁５１との間の流
路は、スイベルジョイント４８を介して接続されてい
る。

【００２０】第１段の流路切換弁５１は入力側に２ポー
トと出力側に４ポートを有し、出力側の４ポートは２つ
のポートが対になって、２組の対の出力ポートとなった
ものである。流路切換弁５１における入力側２ポートは
方向切換弁５０の出力２ポートに接続され、この流路切
換弁５１の切り換えによりこの入力側２ポートは２組の
対からなる出力ポートのいずれかの対の出力ポートが入
力側２ポートと選択的に接続される。従って、流路切換
弁５１の切換位置は２位置となる。第１段の流路切換弁
５１の下流側には、第２段の弁組立体として、２個の流
路切換弁５２ａ，５２ｂを連結した第２段の流路切換弁
組５２が配設されている。この第２段の流路切換弁組５
２を構成する流路切換弁５２ａ，５２ｂは第１段の流路
切換弁５１と同じ構造のものであって、流路切換弁５２
ａ，５２ｂには、この第１段の流路切換弁５１における
２組の対の出力ポートのそれぞれの対と接続した各２つ
の入力ポートと、２組の対の出力ポートとを備えてお
り、これによって、第２段の流路切換弁組５２を構成す
る流路切換弁５２ａ，５２ｂの出力側は４組の対の、合
計８つの出力ポートを有し、これら各対の出力ポートは
油圧シリンダ４２〜４５のボトム室とロッド室にそれぞ
れ接続されている。

【００２１】次に、操作装置は、４本の操作レバー５３
〜５６を有し、これら操作レバー５３〜５６を操作する
ことによって、制御バルブ装置を構成する方向切換弁５
０は圧油の流れ方向を切り換えるものであって、電磁パ
イロット部５０ａ，５０ｂを有する。この方向切換弁５
０は操作装置４７の操作レバー５３〜５６からの信号に
基づいて切り換わるものであって、２つの切換位置
（イ），（ロ）と、中立位置（ハ）との３位置に切り換
わるようになっている。

【００２２】一方、第１段の流路切換弁５１及び第２段
の流路切換弁組５２は、油圧シリンダ４２〜４５のいず
れを作動させるかの選択を行うものであって、油圧パイ
ロット部５１Ｐ，５２Ｐを備えている。常時には復帰ば
ね５１Ｓ，５２Ｓによって図示の位置（イ）に保持され
ており、油圧パイロット部５１Ｐ，５２Ｐに油圧パイロ
ット信号が供給されると、他の位置（ロ）に切り換わ
る。これら油圧パイロット部５１Ｐ，５２Ｐに圧油を給
排するために、制御弁５７，５８が設けられ、この制御
弁５７，５８には油圧パイロット配管５９，６０が接続
されている。制御弁５７，５８は補助油圧ポンプ６１か
ら供給される圧油をパイロット配管５９，６０を介して
油圧パイロット部５１Ｐ，５２Ｐに供給する位置（イ）
と、パイロット配管５９，６０を作動油タンク４１に接
続する位置（ロ）との２位置に切り換えるためのもので
ある。制御弁５７，５８は上部旋回体ＵＢ側に位置し、
パイロット配管５９，６０はスイベルジョイント４８を
介して下部走行体ＬＲに配置されている第１段の流路切
換弁５１及び第２段の流路切換弁組５２の油圧パイロッ
ト部５１Ｐ，５２Ｐに接続されている。

【００２３】操作レバー５３〜５６はコントローラ６２
と電気的に接続されており、コントローラ６２は、操作
レバー５３〜５６の操作を検出して、方向切換弁５０，
制御弁５７，５８を電磁的に切り換えて、油圧シリンダ
４２〜４５の作動を制御するためのものである。このた
めに、コントローラ６２と、方向切換弁５０の電磁パイ
ロット部５０ａ，５０ｂ、及び制御弁５７，５８の電磁
パイロット部５７Ｐ，５８Ｐとの間は信号ケーブル６３
〜６６で接続されている。制御弁５７，５８は常時には
復帰ばね５７Ｓ，５８Ｓの作用によって位置（ロ）の状
態に保持されており、電磁パイロット部５７Ｐ，５８Ｐ
に作動信号が入力されると、これら制御弁５７，５８は
位置（ロ）に切り換わって、パイロット配管５９，６０
から第１段の流路切換弁５１及び第２段の流路切換弁組
５２に位置（イ）から位置（ロ）への切換信号が入力さ
れるようになっている。

【００２４】而して、操作レバー５３〜５６の非操作状
態では、方向切換弁５０は位置（ハ）に保持され、かつ
制御弁５７，５８は位置（ロ）に保持される。この状態
においては、油圧ポンプ４０からの圧油はいずれの油圧
シリンダ４２〜４５にも供給されず、非作動状態に保持
される。操作レバー５３をＸ方向に操作すると、信号ケ
ーブル６３を介して方向切換弁５０の電磁パイロット部
５０ａに駆動信号が入力されることになる。この結果、
方向切換弁５０が位置（イ）に切り換わって、油圧ポン
プ４０から供給される圧油は、スイベルジョイント４８
を介して下部走行体ＬＲ側に供給され、油圧シリンダ４
２のボトム室側に圧油が供給され、またロッド室側は作
動油タンク４１と接続されて、油圧シリンダ４２は伸長
する方向に作動する。また、操作レバー５３をＹ方向に
操作すると、信号ケーブル６４を介して方向切換弁５０
の電磁パイロット部５０ｂ側に駆動信号が入力される。
この結果、油圧シリンダ４２には、そのロッド室側が油
圧ポンプ４０と接続され、かつボトム室側が作動油タン
ク４１と接続される状態に切り換わって、油圧シリンダ
４２が縮小する。なお、この操作レバー５３の操作時に
は、第１段の流路切換弁５１，第２段の流路切換弁組５
２は共に位置（イ）に保持される。

【００２５】次に、操作レバー５４をＸ方向に操作する
と、方向切換弁５０が位置（イ）に切り換わると共に、
信号ケーブル６６を介して制御弁５８の電磁パイロット
部５８Ｐにも駆動信号が供給されて、制御弁５８は位置
（ロ）から位置（イ）に切り換わる。これによって、補
助油圧ポンプ６１からの圧油がパイロット配管６０を介
して第２段の流路切換弁組５２のパイロット部５２Ｐに
供給されて、この第２段の流路切換弁組５２は位置
（イ）から位置（ロ）に切り換わって、油圧シリンダ４
３のボトム室側に圧油が供給され、ロッド室側が作動油
タンク４１と接続されて、油圧シリンダ４３が伸長す
る。また、操作レバー５４をＹ方向に変位させると、方
向切換弁５０が位置（ロ）に切り換わると共に、制御弁
５８は位置（イ）に切り換わり、第２段の流路切換弁組
５２は位置（ロ）となり、油圧シリンダ４３のロッド室
側が油圧ポンプ４０と接続され、ボトム室側が作動油タ
ンク４１に接続されて、この油圧シリンダ４３が縮小す
る。なお、この操作レバー５４の操作時には、第１段の
流路切換弁５１は位置（イ）に保持される。

【００２６】さらに、操作レバー５５をＸ方向に操作す
ると、方向切換弁５０が位置（イ）に切り換わると共
に、信号ケーブル６５を介して制御弁５７の電磁パイロ
ット部５７Ｐに駆動信号が入力されて、この制御弁５７
が位置（ロ）から位置（イ）に切り換わる。この結果、
パイロット配管５９を介して第１段の流路切換弁５１の
パイロット部５１Ｐに圧油が供給されて、この第１段の
流路切換弁５１が位置（ロ）に切り換わる。これによっ
て、油圧シリンダ４４のボトム室側が油圧ポンプ４０
と、またロッド室側が作動油タンク４１と接続されて、
油圧シリンダ４４が伸長する。そして、操作レバー５５
をＹ方向に操作すると、方向切換弁５０は、位置（ロ）
に切り換わると共に、制御弁５７が位置（イ）に切り換
わることによって、第１段の流路切換弁５１が位置
（ロ）に切り換わって、油圧シリンダ４４は、そのボト
ム室が作動油タンク４１に、ロッド室側が油圧ポンプ４
０に接続されて、この油圧シリンダ４４は縮小する。そ
して、この操作レバー５５の操作時には、第２段の流路
切換弁組５２は位置（イ）に保持される。

【００２７】操作レバー５６をＸ方向に操作すると、方
向切換弁５０が位置（イ）に切り換わると共に、信号ケ
ーブル６５，６６を介して制御弁５７，５８の電磁パイ
ロット部５７Ｐ，５８Ｐに駆動信号が入力されて、これ
ら制御弁５７，５８が同時に位置（ロ）に切り換わっ
て、パイロット配管５９，６０に圧力が発生して、第１
段の流路切換弁５１及び第２段の流路切換弁組５２が位
置（ロ）に切り換わる。従って、油圧シリンダ４５のボ
トム室側が油圧ポンプ４０と、ロッド室側が作動油タン
ク４１とそれぞれ接続されて、油圧シリンダ４５が伸長
する。また、操作レバー５６をＹ方向に操作すると、方
向切換弁５０は位置（ロ）に、また第１段の流路切換弁
５１及び第２段の流路切換弁組５２が位置（ロ）になっ
て、油圧シリンダ４５のロッド室側が油圧ポンプ４０と
接続され、ボトム室側が作動油タンク４１と接続され
て、この油圧シリンダ４５が伸長する。

【００２８】ところで、例えば操作レバー５３をＸ方向
に操作して、方向切換弁５０を位置（イ）に、また第２
段の流路切換弁組５２を位置（ロ）に切り換えて、油圧
シリンダ４３を伸長させている時に、操作レバー５４が
Ｘ方向に操作されると、第１段の流路切換弁５１も位置
（ロ）に切り換わることになり、この結果作動中の油圧
シリンダ４３が停止して、油圧シリンダ４５が伸長する
方向に変位する等といった不都合を生じる。このような
事態の発生を防止するために、コントローラ６２におい
ては、操作レバー５３〜５６のいずれかが単独操作され
た時にのみ信号の出力が行われ、２以上の操作レバーが
操作されると、全ての信号の出力が停止するように設定
されており、これにより複合操作禁止機構が構成され
る。また、１本の操作レバーが操作されている時には、
他の操作レバーを機械的にロックするように構成しても
良い。

【００２９】以上のように、４本の油圧シリンダ４２〜
４５の作動を制御する上で、スイベルジョイント４８に
おいては、方向切換弁５０からの２本のメイン流路と、
制御弁５７，５８からの２本のパイロット流路との合計
４本の流路を設ければ良いから、前述した従来技術では
８本の流路を設けなければならないのに比較して、その
構成を極めて簡略化できる。そして、以上の油圧シリン
ダ４２〜４５は、例えば図８に示したブレード構成体３
７Ｒ，３７Ｌを有するブレード３７を駆動するためのリ
フトシリンダ，チルトシリンダ及び左右のアングルシリ
ンダとして用いることができる。

【００３０】一方、図７に示したブレード３１を用いる
場合には、左右のアングルシリンダは同時に、しかも相
互に反対方向に動作しなければならない。このために
は、油圧回路を図２に示したように構成すれば良い。即
ち、同時に切り換わる第２段の弁組立体７０として、１
個の流路切換弁７０ａと、２個の方向切換弁７０ｂ，７
０ｃとで構成し、第１段の流路切換弁５０における２つ
の出力側ポートを方向切換弁７０ｂ，７０ｃに分流し、
方向切換弁７０ｂ，７０ｃには、それぞれ油圧シリンダ
４４，４５に接続する。そして、これら方向切換弁７０
ｂ，７０ｃの作動油の流れ方向は反対方向となるように
設定する。また、操作レバーは３本とし、操作レバー５
３は油圧シリンダ４２の作動用で、また操作レバー５４
は油圧シリンダ４３の作動用とするが、残りの１本の操
作レバー５５′は油圧シリンダ４４，４５を同時に、反
対方向に作動させるためのものとする。これら以外の構
成については、図１で説明したものと同じであるから、
同一または均等な構成要素については、同じ符号を付し
て、その説明を省略する。

【００３１】而して、操作レバー５５′をＸ方向に操作
すると、方向切換弁５０は位置（イ）となり、また第１
段の流路切換弁５１が位置（ロ）に切り換わって、油圧
シリンダ４４にはボトム室側が油圧ポンプ４０と、ロッ
ド室側が作動油タンク４１と接続されて、この油圧シリ
ンダ４４が伸長し、これと同時に油圧シリンダ４５に
は、そのロッド室側が油圧ポンプ４０と接続され、ボト
ム室側が作動油タンク４１と接続されるから、この油圧
シリンダ４５は縮小する。また、操作レバー５５′をＹ
方向に切り換えると、方向切換弁５０は位置（イ）とな
り、第１段の流路切換弁５１及び第２段の弁組立体７０
が位置（ロ）に切り換わって、油圧シリンダ４４が縮小
し、油圧シリンダ４５が伸長する。従って、これら油圧
シリンダ４４，４５を左右のアングルシリンダとし、油
圧シリンダ４２，４３をそれぞれリフトシリンダ及びチ
ルトシリンダとすれば、ブレード３１を作動させること
ができる。勿論、この場合にも、スイベルジョイント４
８は４本の流路を設けるだけで良いので、このスイベル
ジョイント４８の構成を簡略化、小型化できる。

【００３２】次に、図３に油圧パイロット方式で制御さ
れるように構成した作業機構駆動装置の油圧回路を示
す。この実施例においては、下部走行体ＬＲに設けられ
る回路構成部は図１と同様であるので、それに対応する
構成部材には、同じ符号を付して、説明を省略する。ま
た、操作レバーも同様であるので、図１と対応する符号
を用いる。

【００３３】而して、操作装置を構成する操作レバー５
３〜５６は、補助油圧ポンプ６１からの圧油を制御する
ものであって、制御バルブ装置には、これら操作レバー
５３〜５６に接続した各一対の流路８０ａ，８０ｂ，８
１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂが設け
られている。これらの流路にはそれぞれ制御弁８４ａ，
８４ｂ，８５ａ，８５ｂ，８６ａ，８６ｂ，８７ａ，８
７ｂの油圧パイロット部に接続されている。これら制御
弁８４ａ，８４ｂ，８５ａ，８５ｂ，８６ａ，８６ｂ，
８７ａ，８７ｂには補助油圧ポンプ６１からのパイロッ
ト配管８８ａ，８８ｂ，８８ｃからの分岐流路８９ａ，
８９ｂ，８９ｃが接続されている。パイロット配管８８
ａは方向切換弁９０の油圧パイロット部９０Ｐに、また
パイロット配管８８ｂは第１段の流路切換弁５１の油圧
パイロット部５１Ｐに、さらにパイロット配管８８ｃは
第２段の流路切換弁組５２の油圧パイロット部５２Ｐに
それぞれ接続されている。従って、前述した図１の実施
例と同様に、スイベルジョイント４８を介して接続され
る流路の数は４本となる。

【００３４】方向切換弁９０は、図１の実施例とは異な
り、位置（イ）と位置（ロ）との２位置に切り換わるも
のであり、常時においては、復帰ばね９０Ｓの作用によ
って、位置（ロ）に付勢されている。そして、この方向
切換弁９０の上流側には開閉弁９１が設けられており、
この開閉弁９１は油圧ポンプ４０と方向切換弁９０との
間の流路を通断するものであって、閉鎖位置（イ）にあ
る時には、油圧ポンプ４０からの圧油は供給されず、従
って全ての油圧シリンダ４２〜４５は非作動状態に保た
れる。また、開閉弁９１が開放位置（ロ）に切り換わる
と、方向切換弁９０を介してスイベルジョイント４８か
ら下部走行体ＬＲ側に圧油が供給されて、油圧シリンダ
４２〜４５のいずれかが作動することになる。

【００３５】操作レバー５３〜５６により切り換わる制
御弁８４ａ，８４ｂ，８５ａ，８５ｂ，８６ａ，８６
ｂ，８７ａ，８７ｂは、方向切換弁９０による圧油の供
給方向と、第１段の流路切換弁５１及び第２段の流路切
換弁組５２による油圧シリンダ４２〜４５のいずれに圧
油を供給するかの選択を行わせるためのものである。即
ち、操作レバー５３〜５６をＸ方向またはＹ方向に操作
すると、それに応じて、第２の補助油圧ポンプ９２（補
助油圧ポンプ６１と共用することもできる）から流路８
０ａ，８０ｂ，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３
ａ，８３ｂのいずれかに圧力が発生して、この圧力が制
御弁８４ａ，８４ｂ，８５ａ，８５ｂ，８６ａ，８６
ｂ，８７ａ，８７ｂの油圧パイロット部に作用して、レ
バー操作に対応する制御弁が切り換わると、補助油圧ポ
ンプ６１からパイロット配管８８ａ，８８ｂ，８８ｃに
供給される圧油は全て作動油タンク４１に還流させて、
方向切換弁９０，第１段の流路切換弁５１，第２段の流
路切換弁組５２のいずれにも圧油が供給されず、それら
が図示の状態に保持されるか、あるいは方向切換弁９
０，第１段の流路切換弁５１，第２段の流路切換弁組５
２における油圧パイロット部のいずれか１つまたは２つ
に圧油が供給されることにより切り換わるか、さらには
これら方向切換弁９０，第１段の流路切換弁５１，第２
段の流路切換弁組５２の全ての油圧パイロット部に圧油
が供給されて、全てが切り換わるかして、油圧シリンダ
４２〜４５のいずれかが作動することになる。なお、操
作レバー５３〜５６の操作と、油圧シリンダ４２〜４５
の作動との関係は、図１に示した実施例と同じであるの
で、その説明は省略する。

【００３６】この油圧回路においても、操作レバー５３
〜５６の２以上が同時に操作されると、方向切換弁９０
側への圧油の供給が遮断されて、全ての油圧シリンダ４
２〜４５の作動が停止する複合操作禁止手段を備えてい
る。即ち、開閉弁９１は、この方向切換弁９０への圧油
の供給及び供給の停止を行うために設けられており、こ
のために、流路８０ａ，８０ｂ間、流路８１ａ，８１ｂ
間、流路８２ａ，８２ｂ間及び流路８３ａ，８３ｂの位
置にはそれぞれシャトル弁９３ａ〜９３ｄが介装され、
さらにこれらシャトル弁９３ａ〜９３ｄからの流路には
シャトル弁９３ｅ，９３ｆが、さらにこれらのシャトル
弁９３ｅ，９３ｆからの流路にはシャトル弁９３ｇが設
けられ、このシャトル弁９３ｇからの流路が開閉弁９１
の油圧パイロット部９１ａに接続されている。従って、
操作レバー５３〜５６が操作されて、流路８０ａ，８０
ｂ，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ
のいずれかに圧力が発生すると、第２の補助油圧ポンプ
９２からの圧力が開閉弁９１の油圧パイロット部９１ａ
に作用して、この開閉弁９１が開放位置（ロ）に切り換
わる。即ち、操作レバー５３〜５６のうちのいずれかが
Ｘ方向またはＹ方向に操作されると、それを検出して方
向切換弁９０に自動的に圧油が供給される状態となる。

【００３７】さらに、制御バルブ装置４６′には制御弁
９４ａ〜９４ｄが設けられており、これら各制御弁９４
ａ〜９４ｄの油圧パイロット部にはシャトル弁９３ａ〜
９３ｄからの流路が接続され、制御弁９４ａ〜９４ｄに
は補助油圧ポンプ６１から開閉弁９１の油圧パイロット
部９１ｂに圧油を供給するパイロット配管９５から分岐
する流路が接続されている。また、開閉弁９１には、こ
の油圧パイロット部９１ｂ側に付勢ばね９１Ｓが設けら
れており、この付勢ばね９１Ｓの作用によって、開閉弁
９１は、油圧パイロット部９１ａ，９１ｂの双方に圧油
が供給されないか、または双方に圧油が供給された時に
は、閉鎖位置（イ）に保持され、油圧パイロット部９１
ａ側にのみ圧油が供給された時に、開放位置（ロ）に切
り換わるものである。従って、操作レバー５３〜５６の
いずれか１つが操作された時には、制御弁９４ａ〜９４
ｄのいずれか１個が切り換わって、パイロット配管９５
は作動油タンク４１と接続されるが、２つ以上の操作レ
バーが同時に操作されると、制御弁９４ａ〜９４ｄが複
数個切り換わって、パイロット配管９５に圧油が供給さ
れて、開閉弁９１は閉鎖位置（イ）に切り換わることに
なる。

【００３８】なお、前述した各実施例においては、流路
切換弁を２段設けるように構成したが、３段設けるよう
にしても良い。そして、３段目の流路切換弁は１個設け
ると、５個の油圧アクチュエータの作動を制御でき、２
個設ければ、６個の油圧アクチュエータを、最大限の４
個を設ければ、８個の油圧アクチュエータの作動を制御
できるようになる。また、制御バルブ装置で作動が制御
される油圧アクチュエータとしては、油圧シリンダ４２
〜４５としたが、この油圧アクチュエータの構成はこれ
に限るものではない。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
下部走行体に設けられ、作業機構を作動させるために設
けられる油圧配管の数を最小限のものとすることができ
るので、下部走行体と上部旋回体との間に介装されるス
イベルジョイントの構成を簡略化、小型化することがで
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す作業機構駆動装置
の油圧回路図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す作業機構駆動装置
の油圧回路図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示す作業機構駆動装置
の油圧回路図である。

【図４】従来技術による作業機構駆動装置の油圧回路図
である。

【図５】図４とは異なる従来技術による作業機構駆動装
置の油圧回路図である。

【図６】作業機構の一例としてのブレードの構成説明図
である。

【図７】ブレードの背面図である。

【図８】他の方式によるブレードに背面図である。

【符号の説明】

４０ 油圧ポンプ ４１ 作動油タンク ４２〜４５ 油圧シリンダ ４８ スイベルジョイント ５０，９０ 方向切換弁 ５１ 第１段の流路切換弁 ５２ 第２段の流路切換弁組 ５２ａ，５２ｂ，７０ａ 流路切換弁 ５３〜５６ 操作レバー ５７，５８，８４ａ〜８７ａ，８４ｂ〜８７ｂ，９４ａ
〜９４ｄ 制御弁 ５９，６０ パイロット配管 ６１，９２ 補助油圧ポンプ ６２ コントローラ ７０ 第２段の弁組立体 ７０ｂ，７０ｃ 方向切換弁 ９１ 開閉弁 ９３ａ〜９３ｇ シャトル弁 ＵＢ 上部旋回体 ＬＲ 下部走行体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部旋回体と下部走行体とを備えた建設
   機械に、下部走行体側に作業機構を設け、この作業機構
   を複数の油圧アクチュエータで作動させるために、上部
   旋回体側には油圧源とこの油圧源に接続した方向切換弁
   とを設け、また下部走行体には、一対の入力ポートと、
   ２組の対の出力ポートとを備え、これら入力側２ポート
   を出力側のいずれかの組の出力側２ポートとを選択的に
   接続する流路切換弁を設け、この流路切換弁を最上流側
   の段として前記方向切換弁と接続し、その下流側には、
   少なくとも１または同時に切り換わる複数個の流路切換
   弁を含む弁組立体を１または複数段配置し、前記流路切
   換弁及び各段の弁組立体は付勢手段によって常時は一の
   切換位置に配置され、それらに供給されるパイロット信
   号により他の切換位置に切り換わるようになし、最下段
   の流路切換弁に前記各油圧アクチュエータを接続し、前
   記方向切換弁と最上流側の流路切換弁とを結ぶ流路と、
   前記各段の流路切換弁にパイロット信号を供給するため
   の信号ラインとを、前記上部旋回体側と下部走行体側と
   間に設けたスイベルジョイントを介して接続する構成と
   したことを特徴とする建設機械の作業機構駆動装置。
2. 【請求項２】 前記２段目以降における弁組立体には、
   前記流路切換弁の加えて、方向切換弁を１乃至複数個設
   ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機
   械の作業機構駆動装置。
3. 【請求項３】 前記各油圧アクチュエータのうち、いず
   れかの油圧アクチュエータの作動中に、他の油圧アクチ
   ュエータを作動させるための信号が出力された時に、全
   ての油圧アクチュエータを停止させる複合操作禁止手段
   を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載の建
   設機械の作業機構駆動装置。